追问天空、陆地和水面
工程师
遭遇从未
遇到的问题
当今时代,似乎已没有多少全新的探险领域。没有新的山峰可攀登,没有未知的海域可横渡,鲜有前所未有的大胆挑战可以尝试。但在2015年,一些雄心勃勃的团体将把科技推向极限,寻求在天空、陆地和水面创造新的世界纪录。
最先要启程的是一个瑞士团队,计划仅使用太阳能飞行环绕世界。他们的飞行器(如图)名为“太阳能脉冲2号”(Solar Impulse 2)。翼展达72米(236英尺),但内部空间仅够容纳一名飞行员。这项工作将由项目的领导者、两位经验丰富的探险家共同承担——1999年共同驾驶“轨道飞行器3号”(Orbiter 3)热气球完成首次环球飞行的贝特朗·皮卡德(Bertrand Piccard)、工程师安德里·波许博格(André Borschberg),还有一位战斗机驾驶员参与。
2015年3月,“太阳能脉冲2号”将从阿布扎比起飞,向东飞过印度和中国,然后飞越太平洋、美洲、大西洋、南欧和北非。飞行器将沿途停靠,进行展示。飞越海洋上空时,它必须一次在空中停留5天-6天。这意味着飞机白天要攀升至8500米的高空,让机翼上的17248块太阳能电池为锂离子电池充满电。夜间,飞行员将慢慢降至1500米左右的高度,以节约推动螺旋桨的四个电机耗费的电力。当太阳升起时,飞机将再度攀升。
为适应新需求,该团队在原型机“太阳能脉冲1号”(Solar Impulse 1)基础上开发出了一些新技术。2014年,它横跨飞跃了美国。像大多数挑战纪录的尝试一样,该计划也必须克服各种问题,比如2012年,第二架飞机的主翼梁在结构测试中折断。由于团队依赖高度先进的碳纤维制造技术来减轻重量,出一些问题是意料之中的。皮卡德表示,重要的是从错误中学习,并继续前进。
有时候,这意味着无用功。对于Bloodhound超音速赛车,就是如此。这款赛车创造了新的陆地速度世界纪录1000英里/小时 (1609公里/小时)。这样高速时,轮子转速快于以往任何时候,危险在于轮子可能在旋转产生的巨大离心力作用下破碎。项目背后的英国团队多方考虑,最后选定了一种设计,使用精心铸造的高品质铝材。2014年6月,轮子成功达到了其需要承受的每秒转174圈。
测试由劳斯莱斯在其位于英国德比的喷气式发动机叶片测试场进行。这些项目除了接受企业赞助,也依靠企业提供材料和服务,有时还借用工程师。宣传效应自然是这些赞助者的初衷之一。但这些公司也发现,项目让它们的工程师们遇到了前所未有的挑战。
关于Bloodhound超音速赛车,还有很多未知因素。这辆车由台风(Typhoon)战斗机的喷气发动机和一个固液混合火箭驱动,并将由英国皇家空军飞行员安迪·格林驾驶。格林是当今陆地驾驶速度最高纪录(763英里/小时)的保持者。1997年,他在内华达州驾驶Thrust超音速赛车时创造了这一纪录。2015年秋季,Bloodhound超音速赛车将运到南非北开普省的亥克斯金·潘(Hakskeen Pan)沙漠,在那里格林中校将尝试冲击800英里/小时的速度,打破自己保持的纪录。如果一切顺利,他还打算在2016年挑战 1000英里/小时。
轮子不是奈杰尔·麦克奈特(Nigel Macknight)要担心的东西。他带领一个名为Quicksilver的英国团队,希望打破肯·瓦比(Ken Warby)于1978年在澳大利亚创下的水上纪录(317.6英里/小时)。麦克奈特和他的志愿者团队正在建造一架水上飞机。计划是使用Spey喷气式发动机,让飞机掠过水面,创造约330英里/小时的新纪录。
Quicksilver水上飞机的最终速度将部分受到英格兰湖区科尼斯顿湖的大小限制,团队正是计划在这个地方挑战纪录。1967年,唐纳德·坎贝尔 (Donald Campbell)在尝试打破自己保持的276.3英里/小时的纪录时丧命。他驾驶的由喷气式发动机驱动的Bluebird k7向后翻转,最终解体。与坎贝尔的飞机设计人员的一次见面,激发了麦克奈特启动自己项目的想法。这个团队希望他们的水上飞机能够在2015年下水,并在随后一年做好冲击纪录的准备。
坎贝尔的命运提醒我们,打破纪录是多么危险。即便拥有最新的技术和最出色的工程师,不断提速仍是朝向未知的冒险。■